上海市2024-2025學(xué)年高一年級(jí)上冊(cè)期末物理試卷（含解析）

2024-2025學(xué)年上海市高一（上）期末物理試卷

一、選擇題

1.一艘船正在海面上沿曲線由M向N轉(zhuǎn)彎，下列俯視圖中標(biāo)出了船所受合力F的方向，其中可能正確的

2.直升機(jī)用細(xì)繩吊著貨物快速水平向右勻速飛行，飛行過程中貨物受到的空氣阻力恒定，不計(jì)細(xì)繩的重力

及細(xì)繩所受空氣的阻力。下列圖示形態(tài)最接近實(shí)際的是（）

3.如圖，一橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動(dòng)，則橡皮的速度大

A.vB.\J~2,vC.vD.2v

4.下列表達(dá)式中可能表示功率的是（

A.mVghC.mgVghD.mg

Vgh

5.下列描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量中，始終保持不變的是（)

A.線速度B.角速度

C.向心力D.向心加速度

6.如圖，在兩豎直墻壁間一輕質(zhì)彈簧水平放置，一端固定在O點(diǎn)，保持靜止。將木塊1換為質(zhì)量與材質(zhì)

相同、厚度更大的木塊2,仍能保持靜止。設(shè)墻壁與木塊1、2間的摩擦力大小分別為fi、f2,最大靜摩

擦力大小分別為flmax、f2max?則（)

A.fl>f2B.fl<f2

C?flmax>I2maxD.flmaxVf2max

（多選）7.如圖（a）,傾角為8的粗糙斜面固定在水平地面上，一物體在水平推力F的作用下沿斜面向

上運(yùn)動(dòng)，物體的加速度隨之改變，其加速度a隨F變化的關(guān)系如圖（b）2,若增大物體的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)

驗(yàn)，得到的a-F圖像（）

圖（a）

A,斜率不變

C.縱軸截距增大D.縱軸截距不變

（多選）8.如圖，一輕繩0A一端固定在天花板上，另一端固定一輕滑輪，一端固定一質(zhì)量為m的物體,

一人拉著繩的另一端將物體吊起來，繞過滑輪的兩繩夾角為a,不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。在此過程中逐

漸增大的力是（）

A.輕繩對(duì)物體的拉力B.輕繩OA對(duì)滑輪的拉力

C.地面對(duì)人的摩擦力D.地面對(duì)人的支持力

二、填空題

9.質(zhì)量為50kg的小理乘坐電梯，其速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示(取豎直向上為正方向)，則他處

于超重狀態(tài)的時(shí)間段是,t=40s時(shí)，小理對(duì)電梯的壓力大小為N0(g取9.8m/s2)

fv/(m-s-1)

10.如圖，兩個(gè)豎直擋板之間，用輕繩和輕彈簧掛著一質(zhì)量為2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，輕繩與豎直方向

的夾角為37°,彈簧恰好水平。剪斷細(xì)繩瞬間m/s2,方向?yàn)?(取

g—10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

/

/、

/

、/

/、

/

/

、/

、/

11.如圖，從地面做斜上拋運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度大小vi=4m/s,落地時(shí)的速度大小V2=5m/s。

則該物體拋出時(shí)的初速度大小vo=m/s,從拋出到落地的過程中，速度的變化量大小△v=

m/so

V2

12.移動(dòng)射靶的簡(jiǎn)化情景如圖所示，靶沿水平軌道快速橫向移動(dòng)，射手站定不動(dòng)0,子彈出射速度的大小

為v,移動(dòng)靶離射手的最近距離為d。則子彈射中目標(biāo)的最短時(shí)間為,此種情況

下，射手射擊時(shí)，槍口離目標(biāo)的距離為。

八水平軌道

d

射手

三、平拋實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

13.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)時(shí)，小球常會(huì)彈出接球槽，為此小安設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)接球機(jī)。如圖，其內(nèi)部封閉

端固定一輕質(zhì)彈簧，圓筒內(nèi)徑略大于小球直徑。通過程序控制水平軸電機(jī)和豎直軸電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，并調(diào)整

與圓筒的角度。不計(jì)空氣阻力。

（1）在。點(diǎn)處安裝一光電門傳感器測(cè)量小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小voo

①用刻度尺測(cè)量球的直徑為d,結(jié)果如圖（b）所示emo

②若小安按照?qǐng)D（c）所示的方式安裝光電門，測(cè)得擋光時(shí)間為At。用表達(dá)式3（選填：A.

At

偏大、B.準(zhǔn)確、C.偏?。?。

（2）（計(jì)算）某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得vo=3m/s,調(diào)整接球口的縱坐標(biāo)y=0.8m,為使球到達(dá)接球口時(shí)的速度

方向與圓簡(jiǎn)的方向一致

（3）若要保證小球每次都能進(jìn)入接球裝置K的接球口，水平軸電機(jī)的位置坐標(biāo)x和豎直軸電機(jī)的位置

坐標(biāo)y間的關(guān)系為x=（用字母表示，vo和g已知）。

（4）（簡(jiǎn)答）如圖（d）,當(dāng)球以大小v的速度進(jìn)入圓筒后立即與彈簧接觸

四、行駛在大路上（第4集?第1季終）

14.大路上不僅有汽車，還有形形色色的自行車，是綠色出行的良伴。

圓心

地面

（1）某輛自行車的機(jī)械傳動(dòng)部分如圖（a）所示，A點(diǎn)在大齒輪邊緣上，C點(diǎn)在后輪邊緣上，D點(diǎn)在前

輪邊緣上（未畫出），小齒輪的齒數(shù)為16、半徑為5cm,車輪半徑為30cm。

①A、B、C三點(diǎn)的角速度之比為,線速度大小之比為。

②自行車與地面不打滑時(shí),設(shè)車速大小為v,C點(diǎn)和D點(diǎn)的線速度大小分別為vc和VD,則vvc,

VCVDO（均選填：A.＞、B.=、C.O

③人用力蹬腳踏板，使自行車由靜止開始向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，前輪受到的摩擦力方向向，后輪受到的

摩擦力方向向o（均選填：A.前、B.后）

（2）如圖（b）,騎車轉(zhuǎn)彎時(shí)，人和車身常向彎道內(nèi)側(cè)傾斜，以人和車組成的系統(tǒng)為對(duì)象，在圖（c）

（3）小理在平直道路上騎車，某段時(shí)間內(nèi)，其位移x與時(shí)間t的關(guān)系式為x=9t-4t2（SI）,則該自行

車的加速度大小為m/s2,前2s內(nèi)的平均速度大小為m/s（保留3位有效數(shù)字）。

（4）（計(jì)算）如圖（d）,A、B是平直道路上相距d=100m的兩點(diǎn)m=36km/h。小理騎車加速時(shí)，加速

度大小ai=2m/s2；減速時(shí)，加速度大小a2=5m/s2。小理從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，到B點(diǎn)停下，求在不超速

的情況下所需的最短時(shí)間t?

五、熟悉又陌生的運(yùn)動(dòng)與力

15.如圖，粗糙程度處處相同的細(xì)桿一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸OO'上的O點(diǎn)，并可隨豎直軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。桿上

套有一輕質(zhì)彈簧，另一端與套在桿上的圓環(huán)相連。桿未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，且a=53°,圓環(huán)

質(zhì)量m=lkg。彈簧原長(zhǎng)Lo=O.5m,勁度系數(shù)k=40N/m,彈簧始終在彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2,sin53°

=0.8,cos53°=0.6。

(1)圓環(huán)與粗糙細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)日為

A.0.60

B.0.75

C.0.80

D.1.33

(2)(計(jì)算)求彈簧剛要開始伸長(zhǎng)時(shí)，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小3(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

0

P

0

2024-2025學(xué)年上海市高一（上）期末物理試卷

參考答案與試題解析

題號(hào)123456

答案CBBCBD

一、選擇題

1.一艘船正在海面上沿曲線由M向N轉(zhuǎn)彎，下列俯視圖中標(biāo)出了船所受合力F的方向，其中可能正確的

【分析】根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力指向軌跡內(nèi)側(cè)分析。

【解答】解：物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力指向軌跡彎曲的一側(cè)，ABD錯(cuò)誤。

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。

2.直升機(jī)用細(xì)繩吊著貨物快速水平向右勻速飛行，飛行過程中貨物受到的空氣阻力恒定，不計(jì)細(xì)繩的重力

及細(xì)繩所受空氣的阻力。下列圖示形態(tài)最接近實(shí)際的是（）

C.□D.

【分析】貨物水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，分析貨物的受力情況，結(jié)合平衡條件進(jìn)行判斷。

【解答】解：貨物水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，貨物受到重力G,如圖所示。

故選：Bo

【點(diǎn)評(píng)】本題首先要正確分析受力情況，再對(duì)照平衡條件判斷受力分析的正確性。

3.如圖，一橡皮用細(xì)線懸掛于。點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右以速度v勻速移動(dòng)，則橡皮的速度大

A.vB.vC.vD.2v

【分析】橡皮參加了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，水平向右勻速移動(dòng)，豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)，實(shí)際運(yùn)動(dòng)是這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合

運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則可以判斷合速度情況。

【解答】解：橡皮參與了水平向右和豎直向上的分運(yùn)動(dòng)，如圖所示

兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)；由于Vx和Vy恒定，且相等，則V合恒定，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度大

小和方向都不變v合={v2+丫2v。

故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：Bo

【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是先確定水平方向和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的等效性，由平行

四邊形定則確定合速度。

4.下列表達(dá)式中可能表示功率的是（）

A.mVghB.m.'AC.mgVghD.?

VgVgh

【分析】根據(jù)功率公式P=Fv結(jié)合自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析。

【解答】解：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律t=秒，可知4而，時(shí)間，功率P=FvJ前

可能表示功率，C正確。

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是熟記功率的計(jì)算公式。

5.下列描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量中，始終保持不變的是（）

A.線速度B.角速度

C.向心力D.向心加速度

【分析】在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，線速度大小不變，向心加速度大小不變，向心力大小不變，但方向始終在

變化。

【解答】解：線速度、向心力，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度大小不變，但方向始終在變化，故B正

確。

故選：Bo

【點(diǎn)評(píng)】知道線速度、向心力、向心加速度都是矢量是解題的基礎(chǔ)。

6.如圖，在兩豎直墻壁間一輕質(zhì)彈簧水平放置，一端固定在O點(diǎn)，保持靜止。將木塊1換為質(zhì)量與材質(zhì)

相同、厚度更大的木塊2,仍能保持靜止。設(shè)墻壁與木塊1、2間的摩擦力大小分別為fi、f2,最大靜摩

擦力大小分別為flmax、f2max。則（）

howC

30|idr

A.fl>f2B.fl<f2

C.flmax>I2maxD.flmaxVf2max

【分析】分析木塊受力，根據(jù)豎直方向受力平衡分析fl、f2與重力的關(guān)系，再分析fl與f2的關(guān)系。分析

木塊對(duì)豎直墻壁壓力的變化，分析最大靜摩擦力大小關(guān)系。

【解答】解：AB、設(shè)木塊的重力為G,fi=G,f2=G,貝Uf3=f2,故AB錯(cuò)誤；

CD、木塊2的厚度更大，彈簧對(duì)木塊的壓力更大，根據(jù)最大靜摩擦力公式fmax=RF壓可知，f8max<f2max,

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選：D。

【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí)，要知道靜摩擦力可以根據(jù)平衡條件求解，而最大靜摩擦力可根據(jù)最大靜摩擦力公

式fmax=|1F壓分析。

（多選）7.如圖（a）,傾角為0的粗糙斜面固定在水平地面上，一物體在水平推力F的作用下沿斜面向

上運(yùn)動(dòng)，物體的加速度隨之改變，其加速度a隨F變化的關(guān)系如圖（b）2o若增大物體的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)

【分析】對(duì)物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得出力F與加速度a的函數(shù)關(guān)系，然后結(jié)合圖象得分析。

【解答】解：在沿斜面方向有：FcosQ-mgsin0-n（Fsin0+mgcos0）=ma',

a，巨匕衛(wèi)E或坦一gsin8+|lgcose，質(zhì)量增大；縱軸的截距為力F為零時(shí)的加速度，a=

m

gsinO-^gcos0,縱軸截距不變，結(jié)合圖像可知橫軸截距增大，BD正確。

故選：BDo

【點(diǎn)評(píng)】正確的受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解合力與加速度的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵。

（多選）8.如圖，一輕繩OA一端固定在天花板上，另一端固定一輕滑輪，一端固定一質(zhì)量為m的物體，

一人拉著繩的另一端將物體吊起來，繞過滑輪的兩繩夾角為a,不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。在此過程中逐

漸增大的力是（）

e\A

□

A.輕繩對(duì)物體的拉力B.輕繩OA對(duì)滑輪的拉力

C.地面對(duì)人的摩擦力D.地面對(duì)人的支持力

【分析】以物體為研究對(duì)象，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式分析輕繩上的彈力變化情況；輕繩OA恰好在兩

繩夾角的角平分線上，平衡條件分析固定滑輪的輕繩上的彈力變化情況；

分析人受力情況，根據(jù)平衡條件列式分析地面對(duì)人的支持力和摩擦力變化情況。

【解答】解：AB、物體緩慢移動(dòng)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得輕繩對(duì)物體的拉力T=mg,所以對(duì)于輕滑

輪根據(jù)平衡條件可得：輕繩0A恰好在兩繩夾角的角平分線上F0A=2Tcos95ingcos￡-，隨著人拉

著繩在水平地面上向右運(yùn)動(dòng)過程中兩繩夾角a逐漸增大，co4逐漸減小OA逐漸減小，故AB錯(cuò)誤;

CD、以人為研究對(duì)象

f=Tsina=mgsina

N=mg-Tcosa

人在水平地面上向右運(yùn)動(dòng)過程中，兩繩夾角a逐漸增大，cosa減小，摩擦力f逐漸增大。

故選：CDo

【點(diǎn)評(píng)】本題是動(dòng)態(tài)平衡問題，要靈活選擇研究對(duì)象，分析受力情況，由共點(diǎn)力平衡條件列式進(jìn)行分析。

二、填空題

9.質(zhì)量為50kg的小理乘坐電梯，其速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示(取豎直向上為正方向)，則他處

于超重狀態(tài)的時(shí)間段是070s,t=40s時(shí)，小理對(duì)電梯的壓力大小為484No(g取9.8m/s2)

【分析】根據(jù)v-t圖像分析電梯和該同學(xué)的運(yùn)動(dòng)情況；v-t圖像的斜率表示加速度，根據(jù)牛頓第二定

律和牛頓第三定律求解該同學(xué)對(duì)地板的壓力;加速度豎直向下,該同學(xué)處于失重狀態(tài)，加速度豎直向上，

該同學(xué)處于超重狀態(tài)。

【解答】解：在。?10s內(nèi)，從v-t圖像可知，向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度豎直向上；

在10?30s內(nèi)，v-t圖像為水平線，受力平衡；

在30?36s內(nèi)，電梯速度為正值，加速度方向與速度方向相反，該同學(xué)處于失重狀態(tài)；

在36?46s內(nèi)，電梯加速下降a=-L8-°m/sJ-612m/s2,由牛頓第二定律得：N-mg=ma

46-36,

根據(jù)牛頓第三定律得，則該同學(xué)對(duì)電梯底板的壓力等于支持力：FJI=N=484N

故答案為：0?10s；484N

【點(diǎn)評(píng)】本題考查v-t圖像和牛頓第二定律，解題關(guān)鍵是知道v-t圖像表示速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，

其斜率表示加速度；加速度豎直向上，物體處于超重狀態(tài)，加速度豎直向下，物體處于失重狀態(tài)。

10.如圖，兩個(gè)豎直擋板之間，用輕繩和輕彈簧掛著一質(zhì)量為2kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，輕繩與豎直方向

的夾角為37°,彈簧恰好水平。剪斷細(xì)繩瞬間12.5m/s2,方向?yàn)榕c豎直方向夾角為37°斜向左

下方。(IXg=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

/

/、

/

、/

/、

/、

/、

、/

、/

【分析】求出剪斷輕繩前輕繩的拉力，剪斷輕繩瞬間，彈簧彈力不變，應(yīng)用牛頓第二定律求出剪斷輕繩

瞬間小球的加速度。

【解答】解：小球受力如圖所示

mg

小球靜止處于平衡狀態(tài)，由圖示可知一=lmg

cos374

剪斷輕繩瞬間，彈簧彈力不能突變，小球所受合力與輕繩拉力等大反向，

剪斷輕繩瞬間，對(duì)小球旦mg=ma

4"

解得：a=12.5m/s2,方向與豎直方向夾角為37°斜向左下方

故答案為：12.5；與豎直方向夾角為37°斜向左下方。

【點(diǎn)評(píng)】知道彈簧彈力不能突變是解題的前提，根據(jù)小球的受力情況，應(yīng)用牛頓第二定律即可解題。

11.如圖，從地面做斜上拋運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度大小vi=4m/s,落地時(shí)的速度大小V2=5m/s。

則該物體拋出時(shí)的初速度大小vo=5m/s,從拋出到落地的過程中，速度的變化量大小Av=_6

m/so

【分析】根據(jù)對(duì)稱性求解該物體拋出時(shí)的初速度大小；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解求解豎直方向的初速度大

小，由此得到速度的變化量大小。

【解答】解：物體落地時(shí)的速度大小V2=5m/s,根據(jù)對(duì)稱性可知5=5m/s；

22m/s=3m/s

拋出時(shí)，豎直方向的初速度大小為：vy==^5-4

從拋出到落地的過程中，速度的變化量大小為：△v=2vy=3X3m/s=6m/s。

故答案為：7；60

【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查斜上拋運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是掌握斜上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，知道速度變化量是矢量。

12.移動(dòng)射靶的簡(jiǎn)化情景如圖所示，靶沿水平軌道快速橫向移動(dòng)，射手站定不動(dòng)0,子彈出射速度的大小

為v,移動(dòng)靶離射手的最近距離為do則子彈射中目標(biāo)的最短時(shí)間為此種情況下，射手射擊時(shí)，

V

槍口離目標(biāo)的距離為_引丫22_。

水平軌道

d

/手

【分析】當(dāng)子彈垂直軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，射中目標(biāo)的位移最小，時(shí)間最短。根據(jù)最短時(shí)間計(jì)算移動(dòng)靶的位移,

運(yùn)用合成法求解距離。

【解答】解:子彈垂直軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，射中目標(biāo)的時(shí)間最短，為t.二■，射手射擊時(shí)乂=42+0N)6

AuK*vL7

vV0mm

fv25。

故答案為：A；引舟丫"

【點(diǎn)評(píng)】考查對(duì)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的理解，熟悉和運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)。

三、平拋實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

13.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)時(shí)，小球常會(huì)彈出接球槽，為此小安設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)接球機(jī)。如圖，其內(nèi)部封閉

端固定一輕質(zhì)彈簧，圓筒內(nèi)徑略大于小球直徑。通過程序控制水平軸電機(jī)和豎直軸電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，并調(diào)整

與圓筒的角度。不計(jì)空氣阻力。

(1)在O點(diǎn)處安裝一光電門傳感器測(cè)量小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小V0o

①用刻度尺測(cè)量球的直徑為d,結(jié)果如圖(b)所示2.10cm。

②若小安按照?qǐng)D(c)所示的方式安裝光電門，測(cè)得擋光時(shí)間為At。用表達(dá)式3偏小(選填：A.

At--------

偏大、B.準(zhǔn)確、C.偏小)。

(2)(計(jì)算)某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得vo=3m/s,調(diào)整接球口的縱坐標(biāo)y=0.8m,為使球到達(dá)接球口時(shí)的速度

方向與圓簡(jiǎn)的方向一致

(3)若要保證小球每次都能進(jìn)入接球裝置K的接球口，水平軸電機(jī)的位置坐標(biāo)x和豎直軸電機(jī)的位置

2.g

坐標(biāo)y間的關(guān)系為x=_V°_(用字母表示，vo和g已知)。

g

(4)(簡(jiǎn)答)如圖(d),當(dāng)球以大小v的速度進(jìn)入圓筒后立即與彈簧接觸

【分析】(1)根據(jù)刻度尺分度值讀數(shù)，根據(jù)光電門測(cè)速度的原理分析；

(2)(3)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析解答；

(4)根據(jù)重力分力與彈力的大小關(guān)系分析。

【解答】解:(1)①刻度尺分度值為1mm,球的直徑為2.10cm；

②由于光電門測(cè)速度只是測(cè)量平均速度，在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，小于中間位置的瞬時(shí)速度；

(2)由平拋規(guī)律可知tan0=31

v4

9

Vy=2gh

解得e=53°

（3）由平拋規(guī)律可知tanO=1工=里=更

v5v0vj

口VntanQ

變形可得X=U------

g

（4）球沿筒向下的運(yùn)動(dòng)，剛接觸彈簧時(shí)，速度增大，速度最大。

20

故答案為：（1）4.10；偏??；（3）%,速度最大

g

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了平拋的規(guī)律，動(dòng)能定理和功能關(guān)系，要求學(xué)生熟練掌握這些知識(shí)點(diǎn)以及基本的公式

應(yīng)用。

四、行駛在大路上（第4集?第1季終）

14.大路上不僅有汽車，還有形形色色的自行車，是綠色出行的良伴。

（1）某輛自行車的機(jī)械傳動(dòng)部分如圖（a）所示，A點(diǎn)在大齒輪邊緣上，C點(diǎn)在后輪邊緣上，D點(diǎn)在前

輪邊緣上（未畫出），小齒輪的齒數(shù)為16、半徑為5cm,車輪半徑為30cm。

①A、B、C三點(diǎn)的角速度之比為1：3：3,線速度大小之比為1：1：6o

②自行車與地面不打滑時(shí)，設(shè)車速大小為v,C點(diǎn)和D點(diǎn)的線速度大小分別為vc和VD,則vBvc,

vcBvDo（均選填：A.＞、B.=、C.O

③人用力蹬腳踏板，使自行車由靜止開始向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，前輪受到的摩擦力方向向B,后輪受到的摩

擦力方向向Ao（均選填：A.前、B.后）

（2）如圖（b）,騎車轉(zhuǎn)彎時(shí)，人和車身常向彎道內(nèi)側(cè)傾斜，以人和車組成的系統(tǒng)為對(duì)象，在圖（c）

（3）小理在平直道路上騎車，某段時(shí)間內(nèi)，其位移x與時(shí)間t的關(guān)系式為x=9t-4t2（SI）,則該自行

車的加速度大小為8m/s2,前2s內(nèi)的平均速度大小為1.00m/s（保留3位有效數(shù)字）。

（4）（計(jì)算）如圖（d）,A、B是平直道路上相距d=100m的兩點(diǎn)m=36km/h。小理騎車加速時(shí)，加速

度大小ai=2m/s2；減速時(shí)，加速度大小a2=5m/s2。小理從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，到B點(diǎn)停下，求在不超速

的情況下所需的最短時(shí)間to

【分析】圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用：依據(jù)鏈條傳動(dòng)和同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)，分析自行車大齒輪、小齒輪及車輪邊緣

點(diǎn)的角速度與線速度關(guān)系。

摩擦力方向判斷：結(jié)合自行車的驅(qū)動(dòng)方式，判斷前后輪所受摩擦力的方向。

受力分析：以騎車轉(zhuǎn)彎時(shí)人和車組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析其受力情況。

勻變速直線運(yùn)動(dòng)：根據(jù)位移一時(shí)間表達(dá)式確定自行車的加速度，計(jì)算平均速度；還通過分析加速、勻速、

減速階段，求解在限速條件下通過一定距離所需的最短時(shí)間。

【解答】解：（1）設(shè)大小齒輪每顆齒對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)為L(zhǎng)

對(duì)大齒輪有2nR大=48L

對(duì)小齒輪有2TTR小=16L

而R小=3cm

聯(lián)立得R大=15cm,R輪=30cm

①由題意，VA=VB,則R大（DA=R^J、3B

得3A:3B=1:3

因?yàn)锽C兩點(diǎn)共軸傳動(dòng)，所為（0B=3C

故A、B、C三點(diǎn)的角速度之比為8：3：3

根據(jù)皮帶傳動(dòng)的知識(shí)可得，線速度VA=VB,VB:VC=R?。篟輪

解得VB：vc=4：6

故線速度大小之比為1：7：6

②自行車與地面不打滑時(shí)，前后輪邊緣的線速度都等于車速，C點(diǎn)和D點(diǎn)的線速度大小分別為vc和VD

則v=vc,VC=VD。（均選填：A.＞、B.=

故答案為：B,B

③人用力蹬腳踏板，使自行車由靜止開始向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)地面有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；前輪是從動(dòng)輪，所

以前輪受到的摩擦力方向向后。

故答案為：B,A

（2）以人和車組成的系統(tǒng)為對(duì)象，系統(tǒng)受到重力，重力方向豎直向下，摩擦力方向沿水平方向指向圓

心(提供向心力)

(3)已知x=9t-4t2與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式乂=丫0t+/at2對(duì)比

可得％4

解得加速度a=-3m/s2

加速度大小為8m/s3

當(dāng)t=2s時(shí)，x=9X3-4X27=2m

則前2s內(nèi)的平均速度：

解得：v=6.0